含压缩空气储能的光储系统虚拟惯性协调控制策略

压缩空气储能具有建设成本低、容量大、存储方便等特点,其通过换流器并采用虚拟惯性控制下可对电网提供频率支持,但与超级电容器这类型的功率型储能装置不同,其响应速度较慢。针对该问题提出了一种不同光储单元间的虚拟惯性协调控制策略,将压缩空气储能和超级电容器相配合,对系统中存在的不同时间尺度的功率扰动进行频次上的区分。结合虚拟同步发电机控制技术,通过对虚拟惯量的灵活调节,实现了储能间的协调配合,达到了超级电容器平抑高频扰动,压缩空气储能平抑低频扰动的效果。最后,搭建了基于RT-LAB仿真机与DSP控制器的硬件在环测试平台,验证了所提控制策略下不同光储单元对系统较好的频率支持作用。     

SVC与发电机励磁鲁棒非线性协调控制

针对SVC与发电机励磁的协调控制问题,研究了能够实现干扰抑制的鲁棒非线性协调控制律.首先针对一类多输入非线性系统,通过耗散不等式的递推设计,提出了一种L2增益意义下的干扰抑制方法,得到实现干扰抑制的控制律.然后考虑电力系统的强非线性和不确定性,建立了带有干扰项的SVC与发电机励磁系统非线性模型.二者相结合提出了一种新的SVC与发电机励磁的鲁棒非线性协调控制律.单机无穷大系统情况下的仿真结果表明,提出的控制律可有效抑制干扰的影响,提高电力系统暂态稳定性.     

基于需求响应的空调负荷与储能单元协调控制策略

传统空调负荷采用直接负荷控制参与电网峰谷调节时,并没有考虑实际虚拟电厂中的分布式发电单元和储能单元,分布式发电单元以及其他负荷的功率波动将会带来不确定性和复杂性,针对这一问题,提出了一种空调负荷与储能单元的协调控制策略。建立了光伏电池、锂离子蓄电池以及空调的数学模型,给出了空调轮空策略。为了兼顾实际偏差和经济性,提出了储能单元的模糊控制策略。最终,通过Matlab/Simulink仿真软件搭建了仿真平台,对所提出的协调控制方法进行了仿真研究,仿真结果验证了可行性和有效性。     

柴油发电机调速系统极点配置和LQR控制设计

柴油发电机调速器稳定性主要取决于柴油发电机调速系统的转速响应特性。文章分析了柴油机发电机调速特性,建立了柴油发电机调速系统的数学模型,得到柴油机调速系统参数表达式。应用现代控制理论,进行控制器的选择,分析比较闭环状态反馈极点配置控制器和最优控制策略LQR控制器,以完善调速器参数。通过仿真系统状态在阶跃响应和参数摄动时响应曲线,分析比较仿真结果,结果显示该设计的发电机调速系统具有更好的动态性能,并且改善了系统频率的稳定性。     

考虑储能SOC的RBF自适应VSG控制策略

采用虚拟同步发电机(VSG)控制策略的并网逆变器可为分布式能源提供必要的惯性阻尼特性,以支撑电网频率。VSG的惯量和阻尼特性均受储能荷电状态(SOC)约束,因此有必要维持储能SOC水平,避免储能VSG失去惯量阻尼特性。设计了基于SOC的储能充放电系数,结合径向基函数(RBF)神经网络控制,提出了一种储能VSG参数自适应控制策略,并通过MATLAB/Simulink仿真,验证了所提策略的有效性和优越性。     

含光储系统的微电网能量协调控制策略

随着分布式光伏储能系统在电力系统中的作用的提升,光储微电网的能量管理及协调控制策略的研究尤为重要.首先,对光储微电网的控制策略进行了研究,主要从DC/DC变换器、DC/AC逆变器和光伏系统控制方式展开研究;其次,搭建了光储微电网的拓扑结构,并对系统的经济效益进行了简单分析;最后,在仿真软件中搭建光储微电网系统模型,仿真光储微电网系统在峰谷电价差机制下的储能蓄电池出力特性,验证本文所提的基于分时电价机制的功率协调控制策略在光储微电网系统中的有效性.     

基于Matlab/Simulink的风储孤网系统仿真研究

针对风储孤网系统建模及稳定运行问题,建立了风储孤网系统风电机组单元和储能单元的就地协调控制策略及模型,基于Matlab/Simulink仿真平台搭建了风储孤网系统的仿真模型,并在单相接地故障工况下进行了风储孤网系统协调控制策略的验证。通过仿真结果分析证明了所提出的风储孤网系统控制策略的有效性。     

基于混合储能的风力发电功率波动平抑控制研究

根据蓄电池与超级电容性能特点,提出了一种基于蓄电池和超级电容混合储能的协调控制策略. 采用低通滤波器将波动功率分离为低频与高频,由蓄电池平抑低频部分,超级电容平抑高频部分,进一步设计电压电流双闭环协调控制策略,实现蓄电池与超级电容的分频能量吞吐. 仿真结果表明混合储能系统达到了平抑风力发电功率波动,延长蓄电池使用寿命的目的.     

VSC-HVDC在电网黑启动时负荷恢复阶段提高系统频率稳定性研究

在电网黑启动的负荷恢复阶段,提高系统的频率稳定性对电网的快速恢复具有重要意义。提出基于电压源换流器的高压直流输电系统(VSC-HVDC)作为电网大停电的黑启动电源,建立了交直流混合系统的物理模型,采用VSC-HVDC与发电机调速器协调控制方法,设计了频率作为控制量的有功功率控制器。通过PSCAD/EMTDC环境下仿真,结果表明在电网恢复时采用VSC-HVDC与调速器协调控制可以大幅度恢复负荷,且速度较快,对系统频率具有很好的稳定性。     

电力系统潮流计算中的频率计算

在电力系统潮流计算之前,先进行频率计算.为提高频率和潮流计算精度,通过调整发电机和负荷,比较真实地模拟了实际电力系统发生扰动后的动态过程, 提出频率计算流程; 并以Ⅰ型考题为例进行调频计算,计算结果与给定结果一致,验证了该计算方法的正确性.     

储能系统应用于火电厂调频经济性评价的研究

电池储能系统具有快速、精确的功率响应能力,有利于电厂更好地跟踪自动发电控制指令,更高效地完成电网自动发电控制目标。由于储能系统的建设成本比较昂贵,因此建立有效的储能电池经济性评估方法具有重要意义。首先提出了辅助火电机组参与调频的控制策略和分段调频的控制策略;然后利用灰色模型算法建立了电池容量的衰减模型,得出了对储能系统健康度的预测方法;最后基于两种控制策略,完成了对储能系统参与调频的经济性评价和比较。     

基于空间矢量的滞环电流跟踪控制策略的仿真研究

研究了一种基于电压空间矢量脉宽调制(SVPWM)的不定频滞环电流控制方法.设计了基于该控制策略的PWM整流器和有源电力滤波器的Simulink仿真模型,仿真结果表明了该控制策略的可行性.     

海洋浮标风光储柴供电系统仿真研究

大型海洋浮标投入使用后,其搭载的观测设备和智能传感器的数量更多、种类更加多样化,负荷的增加对浮标供电系统的发电量及运行稳定性提出了更高的要求。针对大型海洋浮标耗能高等特点,在MATLAB/Simulink平台上搭建了一套风光储柴综合供电系统模型。同时,结合海洋环境下浮标震荡和舱内高温现象,设计了一种供电系统的能量协调控制策略。对复杂工况下系统的运行状态进行了仿真实验,实验结果验证了模型的正确性和控制策略的可行性。     

孤岛运行光储微电网控制策略研究

光储微电网孤岛运行时存在电能质量差、系统稳定性差等问题。系统的控制策略多为基于PI控制的双闭环控制算法,导致动态响应速度慢。针对这一问题,提出了一种考虑新能源波动的多步预测有限集模型预测控制（FCS-MPC）策略。首先,对DC-DC变换器采用稳压控制,为逆变器提供稳定的直流电压提高系统的稳定性;然后,对光伏逆变器采用恒功率控制策略维持稳定的功率输出,对储能逆变器采用基于多步长改进模型预测控制（MPC）的下垂控制,以实现对参考电压的快速跟踪及负荷功率的合理分配,而且多步长改进MPC可降低传统MPC的预测误差,提高系统的稳定性;最后,利用MATLAB搭建仿真模型,仿真结果验证了所提控制策略的有效性。     

A novel coordinated control strategy considering power smoothing for a hybrid photovoltaic/battery energy storage system

This work presents a novel coordinated control strategy of a hybrid photovoltaic/battery energy storage(PV/BES) system. Different controller operation modes are simulated considering normal, high fluctuation and emergency conditions. When the system is grid-connected, BES regulates the fluctuated power output which ensures smooth net injected power from the PV/BES system. In islanded operation, BES system is transferred to single master operation during which the frequency and voltage of the islanded microgrid are regulated at the desired level. PSCAD/EMTDC simulation validates the proposed method and obtained favorable results on power set-point tracking strategies with very small deviations of net output power compared to the power set-point. The state-of-charge regulation scheme also very effective with SOC has been regulated between 32% and 79% range.     

基于虚拟同步发电机技术的无缝切换控制策略

在微网系统中储能电源的并网及离网运行状态及两者之间的动态切换过程直接影响到敏感负荷的供电质量。针对该问题,文章采用一种基于虚拟同步电机的储能逆变器控制方法,使储能逆变器等效于受控电压源,同时具备惯性模拟、调频、调压功能;此外提出一种储能逆变器并离网无缝切换控制策略,可以实现并、离网状态及两者之间的自动平滑切换,最后搭建了微网实验平台,实验结果验证了所提控制策略的有效性。     

柴油机电控系统鲁棒模糊双闭环控制

为了减少柴油机废气排放,提高柴油机工作效率及燃油经济性,提出了一种柴油机双闭环控制系统以实现柴油机喷油量及转速的精确控制。采用磁电式执行器和鲁棒控制器对柴油机燃油喷射量进行控制,并提出了一种新型自适应模糊控制器对柴油机转速进行控制。大量实验结果表明,该方法提高了柴油机转速的控制精度,满足了柴油机经济性及排放性要求。     

协调控制系统能量指令及参数整定分析

对DEB400系统的核心原理ALF幅值限制滤波器和能量指令的动态响应进行分析,并就不同的蓄热系数、能量指令动态校正回路中的参数和汽机调节阀门典型的非线性问题对协调控制系统性能的影响进行了仿真分析。在此基础上,针对这些实际应用问题提出了解决方案,仿真结果表明所提出的改进方法具有很好的效果。     

高比例清洁能源电网灵活调节方法

针对清洁能源高比例接入电网带来的影响,提出了水电、火电、可时移负荷、电池储能、电储热和核电等多种能源以及联络线、频率综合调节模型.通过梳理运行特性将电网运行过程划分为正常调节域、异常调节域和紧急控制域,将火电机组非常规调峰划入异常调节域;构建了电网灵活调节预度计算及其监测方法,为电网运行监视和控制提供依据.结果表明,电网运行各阶段特性是不相同的,需要的调节变量也是不一样的,同样,各运行变量表现的特性也是不同的,因此,三种运行域的划分是符合电网运行实际的.